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Si tratta di un corso di carattere introduttivo per la laurea
triennale (3 crediti, corrispondenti a circa 24 ore di corso).
Si darà una panoramica generale dei processi fisici che
governano la dinamica atmosferica.
L'esame è orale e comporterà, orientativamente: la risoluzione alla lavagna di un semplice esercizio, sulla falsariga di quelli contenuti nelle note del corso (capitolo 7 escluso); una domanda di teoria sugli argomenti indicati in neretto nel programma; la discussione di un tema scelto dallo studente fra gli argomenti rimanenti. Gli studenti che intendono sostenere l'esame, devono contattarmi individualmente per concordare la data. Testo di riferimento: estratti da "Fundamentals of atmospheric physics" di M.L. Salby, da "Circulation of the Atmosphere and Ocean" di J. Marshall ed A. Plumb, e da "Fluid mechanics" di P. Kundu. Sono disponibili le note del corso. Programma del corso:Problematiche generali: Struttura e composizione dell'atmosfera; bilanci energetici ed effetto serra; cenni alla circolazione planetaria; meteorologia e climatologia. Richiami di probabilità e statistica: Probabilità e medie condizionate; correlazioni; la legge dei grandi numeri. Radiazione e ottica atmosferica: La diffusione della luce; il colore azzurro del cielo; perchè le stelle brillano; aloni; il colore bianco delle nubi; assorbimento e lunghezza di estinzione; assorbanza ed emittanza; il corpo nero; la legge di Kirchhoff; bilanci radiativi in atmosfera. Termodinamica atmosferica: Entropia, potenziali termodinamici ed equilibrio termodinamico; pressione di vapore; equazione di Clausius-Clapeyron; umidità assoluta e relativa; punto di rugiada; stratificazione e stabilità atmosferica; temperatura potenziale; il ruolo dell'umidità. Elementi di fisica dei fluidi: Cammino libero medio e frequenza di collisione; interpretazione cinetica di pressione, viscosita' e flusso di calore; diffusività e cammino random; l'equazione di Navier-Stokes; l'equazione del calore; l'equazione per il trasporto di un inquinante; l'approssimazione di Boussinesq (senza derivazione); il problema delle condizioni al contorno; turbolenza; viscosità e diffusività turbolente; filtraggio delle equazioni fluide. Dinamica atmosferica: Il ruolo della forza di Coriolis; il numero di Rossby; il vento geostrofico; cenni sulla formazione dei fronti; il vento termico; atmosfera barotropica e baroclina; strato limite planetario e spirale di Ekman; lo strato superficiale: turbolenza meccanica e convettiva; frequenza di Brunt-Wäisällä; il numero di Richardson; la lunghezza di Monin-Obukhov; vorticità; aree cicloniche ed aree anticicloniche; moti quasi bidimensionali (solo descrizione qualitativa). Problematiche modellistiche: Caos e predicibilità in atmosfera; il problema dell'assimilazione dei dati; effetto "farfalla" e componente stocastica della dinamica; la risonanza stocastica. NOTE DEL CORSO Back to home page |